Caso de aplicación del sistema de iluminación NiCS: Proyecto de iluminación inteligente de consumo cero para aparcamientos subterráneos
La "Notificación del Consejo de Estado sobre la impresión y distribución del Plan de Acción para el Pico de Carbono antes de 2030" establece explícitamente en la sección de "Acciones de Pico de Carbono en la Construcción Urbana y Rural": Mejorar el nivel de electrificación en los puntos finales de los edificios y construir edificios "Fotovoltaica-Almacenamiento-CC-Flexibilidad" que integren la generación de energía fotovoltaica, el almacenamiento de energía, la distribución de corriente continua y el consumo flexible de electricidad. Para 2025, la tasa de sustitución de energías renovables en los edificios urbanos alcanzará el 8%, y la tasa de cobertura fotovoltaica en las cubiertas de los nuevos edificios de instituciones públicas y nuevas naves industriales esforzarse por alcanzar el 50%.
互联智控科技（天津）有限公司自2014年开始，以自有知识产权为主导，自主研发NiCS网络智能照明系统（以太网供电网络智能照明系统）。NiCS网络智能照明系统通过将成熟的以太网低压直流供电技术，结合“光储直柔”技术的应用，在光伏发电后无需逆变的情况下，能够轻松实现零能耗照明，从根本上实现了照明零碳排放。公司以NiCS照明系统为基础研发了NiCS零能耗照明系统。
La empresa presentó el concepto de "Iluminación Definida por Software (SDL)". Mediante la definición por software, el sistema de iluminación en red NiCS permite que las luminarias se agrupen arbitrariamente y se reagrupen en cualquier momento, haciendo que el control programado, el control por zonas, el control de escenas, el control por sensores y la iluminación centrada en el ser humano sean muy sencillos.
Arquitectura del sistema:
Estructura estándar del sistema de iluminación NiCS
El sistema de iluminación NiCS consta de cinco partes: controladores, sistemas de cableado integrado, interruptores de panel y sensores, luminarias y una plataforma en la nube de gestión integrada.
Arquitectura del sistema de iluminación de consumo energético cero
El sistema de iluminación de consumo energético cero está compuesto por un sistema de generación de energía fotovoltaica + sistema de iluminación NiCS.
Arquitectura del sistema de iluminación inteligente en red "Almacenamiento óptico directo flexible"
Composición del sistema: sistema de generación de energía fotovoltaica (FV), sistema de almacenamiento de energía, sistema de iluminación inteligente Ethernet, sistema de conversión complementaria de la red eléctrica, sistema de gestión del suministro eléctrico, sistema de gestión en plataforma en la nube y sistema de cableado estructurado.
Según se informa, NiCS Lighting es una innovación nacional pionera que adopta la tecnología de alimentación por Ethernet (PoE) y el cableado estructurado de red, luminarias LED, e integra tecnología de sensores ampliamente utilizada en el control inteligente y el Internet de las cosas. Ha desarrollado la Plataforma en la Nube de Control Inteligente de Iluminación NiCS para gestionar inteligentemente las luminarias LED y otros dispositivos conectados, proporcionando a los edificios un sistema de iluminación seguro, de ahorro de energía, inteligente, saludable y de fácil mantenimiento, que satisface las necesidades de control de iluminación en diversos escenarios de aplicación.
Actualmente, Interconnected Smart Control Technology (Tianjin) Co., Ltd. colabora con Tianjin Jianneng Energy Saving Technology Co., Ltd. (anteriormente Centro de Promoción de la Eficiencia Energética en la Edificación de Tianjin) para diseñar e implementar conjuntamente un proyecto de iluminación inteligente de consumo cero para el aparcamiento subterráneo de un edificio de oficinas gubernamentales en Tianjin. El proyecto ha entrado en la fase de implementación específica.
Situación del aparcamiento subterráneo del edificio XXXX
1. Estado actual de la iluminación
★ Número de luminarias: 728
★ Tipo de lámpara: Tubo LED con soporte T8, potencia 22 W
★Método de control y uso: Control manual por zona
2. Problemas existentes
★ La iluminación del garaje necesita funcionar de forma continua las 24 horas del día, lo que genera unos costes anuales de electricidad considerables.
★ Métodos de control tradicionales, sin ahorro de energía significativo y sin capacidad estadística.
★ Hay muchas luces de garaje, lo que genera una gran carga de trabajo para el reemplazo y la reparación, y altos costos de mantenimiento.
★ No se pueden obtener datos precisos de consumo energético de la luminaria.
★ Los sistemas fotovoltaicos existentes no se aprovechan plenamente, lo que genera desperdicio.
3. Análisis de requisitos
3.1 Requisitos de ahorro de energía
★Adopta un control inteligente: las luces se encienden cuando se acercan vehículos o personas y se atenúan cuando se alejan, logrando así el ahorro de energía.
★Aprovechar al máximo la energía de los paneles fotovoltaicos existentes para lograr el ahorro de energía.
3.2 Requisitos del método de control
Control remoto mediante una plataforma de software para encender y apagar las luminarias según la hora y el flujo de tráfico.
3.3 Requisitos de costos de mantenimiento
Utilice luminarias con una larga vida útil para reducir los costos de mantenimiento causados por la sustitución de luminarias y, al mismo tiempo, reducir los costos laborales asociados con el reemplazo de luminarias.
Solución
Utilizando el sistema de iluminación inteligente NiCS, conecte el controlador a la red eléctrica de 220 V. El controlador lo convierte en corriente continua de baja tensión de 48 V, suministrando energía y transmitiendo datos a la luminaria a través de un cable Ethernet Cat5e.
Actualmente hay 568 paneles fotovoltaicos, con dimensiones de 800*1200 y una potencia de 130W.
Aprovechando los 568 paneles fotovoltaicos instalados in situ, la electricidad se almacena en baterías para alimentar la iluminación de ocho zonas de protección contra incendios (excluyendo la zona de bicicletas). Cuando se agota el almacenamiento de las baterías, se utiliza la energía de la red como complemento, logrando así los requisitos de ahorro de energía.
Generación anual de energía de los paneles fotovoltaicos existentes = Número de paneles fotovoltaicos × Potencia × 4 horas de funcionamiento diario real × Días × Tasa de utilización de los paneles fotovoltaicos × Número de días soleados al año = 568 × Potencia × 4 × 365 × 0,8 × 0,5 = 43.099 kWh
Mediante el método inteligente de ahorro de energía NiCS, el consumo anual de electricidad es de aproximadamente 21.045 kW. Tras utilizar paneles fotovoltaicos, el coste anual de la electricidad resulta insignificante.
1. Estructura del sistema
Diagrama esquemático de la estructura del sistema de iluminación inteligente
2. Propuesta de diseño
(1) Luminaria
Las luminarias LED NiCS presentan funcionamiento sin parpadeo, deslumbramiento extremadamente bajo, temperatura de color moderada e IRC moderado, lo que las hace adecuadas para la iluminación de garajes.
(2) Método de control
★Desplegar luminarias integradas con infrarrojos para lograr el efecto de "luces encendidas cuando llegan las personas, luces apagadas cuando se van". Controlar la iluminación interior en función del flujo de vehículos en el aparcamiento subterráneo.
★ Controle remotamente las luminarias agrupándolas a través de la plataforma de software.
(3) Ahorro de energía
Utiliza luminarias LED, ahorrando entre un 50 % y un 70 % de consumo eléctrico; adopta el suministro de energía por Ethernet para reducir las pérdidas de energía en el cableado; implementa un control inteligente de la iluminación para ahorrar aún más energía.
Utiliza paneles fotovoltaicos existentes, los conecta a baterías de almacenamiento para almacenar energía y luego la suministra a la iluminación, logrando un ahorro energético.
(4) Gestión de la información
Gestione y supervise las condiciones de iluminación mediante la implementación del software del sistema NiCS, e implemente una red de sensores para recopilar y proporcionar retroalimentación para el garaje.
(5) Bajo costo de mantenimiento
Al adoptar la alimentación por Ethernet (PoE) para suministrar directamente corriente continua de baja tensión a la luminaria, se minimizan los problemas de vida útil limitada causados por la calidad de las fuentes de corriente constante. Esto acerca la vida útil real a la vida útil teórica de las luminarias LED, reduciendo significativamente la frecuencia de sustitución de luminarias y, por tanto, disminuyendo los costes de reposición y de mantenimiento manual.
III. Ventajas del sistema
1. Inteligente
La luminaria integrada con infrarrojos y el centro de plataforma de datos permiten el control y la gestión inteligentes de las luminarias.
2. Ahorro de energía
El uso de luminarias LED ahorra entre un 50 % y un 70 % de energía eléctrica; el uso de alimentación por Ethernet reduce las pérdidas de energía en el cableado; el uso de control inteligente permite un control inteligente de la iluminación, ahorrando así electricidad.
Nota: Los cálculos se basan en 24 horas al día y 365 días al año.
3. Costos de mantenimiento extremadamente bajos
La alimentación por Ethernet permite que las luminarias LED se acerquen a su vida útil teórica, superando los cuellos de botella de aplicación y reduciendo tanto los costes de sustitución de luminarias como los costes laborales.
Nota: El período de garantía de los tubos LED ordinarios es generalmente de 2 a 3 años, calculado en base a 24 horas de funcionamiento diario. Por lo tanto, la vida útil de las luminarias LED es de aproximadamente 12 meses, requiriendo un reemplazo anual. El precio unitario se calcula en 40 yuanes por luminaria, y el costo de mano de obra para el reemplazo de luminarias se calcula en 20 yuanes por cada reemplazo.
4. Gestión de la información
Implemente el software del sistema de iluminación NiCS para lograr la gestión informatizada de la iluminación logarítmica de garajes subterráneos, incluyendo el monitoreo y la gestión de las condiciones de iluminación.